CN208103937U - 一种食品行业用节能型制氮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及食品行业专用节能型制氮系统技术领域，尤其涉及一种食品行业用节能型制氮机，包括：空气压缩及净化系统、变压吸附装置、氮气存储及调节控制系统；其特征在于：所述空气压缩及净化系统由空气压缩机、分离过滤器、冷冻式干燥机、主管路过滤器、高效除油过滤器、活性炭过滤器、空气缓冲罐组成；所述变压吸附装置由变压吸附制氮装置、空气压力变送器组成，且变压吸附制氮装置设置有两个。本实用新型通过结构上的改进，自动化程度高，根据不同工况自动调节，减少氮气浪费，节能效果好，具有数据记录，故障分析并报警等功能，从而有效的解决了现有装置中存在的问题和不足。

Description

一种食品行业用节能型制氮机

技术领域

本实用新型涉及食品行业专用节能型制氮系统技术领域，尤其涉及一种食品行业用节能型制氮机。

背景技术

制氮机，是指以空气为原料，利用物理方法将其中的氧和氮分离而获得氮气的设备。根据分类方法的不同，即深冷空分法、分子筛空分法(PSA)和膜空分法，工业上应用的制氮机，可以分为三种。

但是，传统的制氮机在使用过程中存在以下缺陷：

1、常规制氮机对进气压力没有检测装置，无法发出报警信号，压力低制氮效果差，纯度低，甚至设备阀门无法打开，停止运行。

2、常规制氮机吸附塔吸附时间设定在PLC里，客户用气量小，氮气纯度很高，造成浪费。

3、常规制氮机手动排空，对于经常开停机的客户来说操作麻烦，在奶粉，营养品，食品保鲜等行业对氮气要求比较高的行业存在安全风险。

4、常规制氮机无自动开停机功能，客户在不使用氮气时，制氮设备一直在运行，造成设备空运转，浪费压缩空气，造成阀门磨损。

5、常规制氮机未安装除菌过滤器，对产品氮气进入奶粉，营养品等存在风险。

如上述中提出的问题，本方案提供一种食品行业用节能型制氮机，并通过该食品行业用节能型制氮机达到解决上述中出现的问题和不足，使之能更具有实用的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种食品行业用节能型制氮机，以解决背景技术中提出的常规制氮机对进气压力没有检测装置，无法发出报警信号，压力低制氮效果差，纯度低，甚至设备阀门无法打开，停止运行；吸附塔吸附时间设定在PLC里，客户用气量小，氮气纯度很高，造成浪费；手动排空，对于经常开停机的客户来说操作麻烦，在奶粉，营养品，食品保鲜等行业对氮气要求比较高的行业存在安全风险；无自动开停机功能，客户在不使用氮气时，制氮设备一直在运行，造成设备空运转，浪费压缩空气，造成阀门磨损；未安装除菌过滤器，对产品氮气进入奶粉，营养品等存在风险的问题和不足。

本实用新型的目的与功效，由以下具体技术方案所达成：

一种食品行业用节能型制氮机，包括：空气压缩及净化系统、变压吸附装置、氮气存储及调节控制系统；所述空气压缩及净化系统由空气压缩机、分离过滤器、冷冻式干燥机、主管路过滤器、高效除油过滤器、活性炭过滤器、空气缓冲罐组成；所述变压吸附装置由变压吸附制氮装置、空气压力变送器组成，且变压吸附制氮装置设置有两个；所述氮气存储及调节控制系统由氮气储罐、氮气压力变送器、氮气纯度分析仪、不合格氮气放空阀、合格氮气出口阀、除菌过滤器组成；所述空气压缩机与分离过滤器通过管路相连接；所述分离过滤器与冷冻式干燥机通过管路相连接；且冷冻式干燥机与主管路过滤器通过管路相连接；所述主管路过滤器与高效除油过滤器通过管路相连接，且高效除油过滤器与活性炭过滤器通过管路相连接；所述活性炭过滤器与空气缓冲罐通过管路相连接，且空气缓冲罐与变压吸附制氮装置通过管路相连接；所述空气压力变送器设置在空气缓冲罐与变压吸附制氮装置的连接处；所述变压吸附制氮装置与氮气储罐通过管路相连接；所述氮气压力变送器设置在氮气储罐的一侧，且氮气压力变送器与氮气储罐通过管路相连接；所述氮气储罐与除菌过滤器通过管路相连接，且氮气纯度分析仪设置在氮气储罐与除菌过滤器的连接处；所述不合格氮气放空阀、合格氮气出口阀设置在氮气纯度分析仪与除菌过滤器的连接处。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型空气压缩及净化系统由空气压缩机、分离过滤器、冷冻式干燥机、主管路过滤器、高效除油过滤器、活性炭过滤器、空气缓冲罐组成。的设置，可以分离大量液体及大颗粒固体，能够去除 0.01μ以上颗粒或游离态颗粒以及微量油，过滤效果好。

2、本实用新型变压吸附装置由变压吸附制氮装置、空气压力变送器组成，且变压吸附制氮装置在系统内设置有两个的设置，空气压力变送器将信号传输到PLC中，PLC对数据进行比较，符合设定值制氮机将启动，否则制氮机无法运行，自动化程度高、安全系数高。

3、本实用新型氮气存储及调节控制系统由氮气储罐、氮气压力变送器、氮气纯度分析仪、不合格氮气放空阀、合格氮气出口阀、除菌过滤器组成的设置，氮气纯度分析仪能够采集氮气样气进行分析，纯度不合格的氮气将通过不合格氮气放空阀排出，保证了氮气的纯度，且除菌过滤器过滤精度达到0.01μ，有效过滤细菌，保证充装到乳品，食品中氮气安全性。

4、本实用新型通过结构上的改进，自动化程度高，根据不同工况自动调节，减少氮气浪费，节能效果好，具有数据记录，故障分析并报警等功能，从而有效的解决了现有装置中存在的问题和不足。

附图说明

图1为本实用新型的系统框架结构示意图。

图2为本实用新型的变压吸附制氮流程图。

图中：空气压缩机1、分离过滤器2、冷冻式干燥机3、主管路过滤器4、高效除油过滤器5、活性炭过滤器6、空气缓冲罐7、变压吸附制氮装置8、氮气储罐9、氮气压力变送器10、氮气纯度分析仪 11、不合格氮气放空阀12、合格氮气出口阀13、除菌过滤器14、空气压力变送器15。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图2，本实用新型提供一种技术方案：

一种食品行业用节能型制氮机，包括：空气压缩及净化系统、变压吸附装置、氮气存储及调节控制系统；空气压缩及净化系统由空气压缩机1、分离过滤器2、冷冻式干燥机3、主管路过滤器4、高效除油过滤器5、活性炭过滤器6、空气缓冲罐7组成，可以分离大量液体及大颗粒固体，能够去除0.01μ以上颗粒或游离态颗粒以及微量油，过滤效果好；变压吸附装置由变压吸附制氮装置8、空气压力变送器15组成，且变压吸附制氮装置8设置有两个，空气压力变送器 15将信号传输到PLC中，PLC对数据进行比较，符合设定值制氮机将启动，否则制氮机无法运行，自动化程度高、安全系数高；氮气存储及调节控制系统由氮气储罐9、氮气压力变送器10、氮气纯度分析仪 11、不合格氮气放空阀12、合格氮气出口阀13、除菌过滤器14组成，氮气纯度分析仪11能够采集氮气样气进行分析，纯度不合格的氮气将通过不合格氮气放空阀12排出，保证了氮气的纯度，且除菌过滤器14过滤精度达到0.01μ，有效过滤细菌，保证充装到乳品，食品中氮气安全性；空气压缩机1与分离过滤器2通过管路相连接；分离过滤器2与冷冻式干燥机3通过管路相连接；且冷冻式干燥机3与主管路过滤器4通过管路相连接；主管路过滤器4与高效除油过滤器5 通过管路相连接，且高效除油过滤器5与活性炭过滤器6通过管路相连接；活性炭过滤器6与空气缓冲罐7通过管路相连接，且空气缓冲罐7与变压吸附制氮装置8通过管路相连接；空气压力变送器15设置在空气缓冲罐7与变压吸附制氮装置8的连接处；变压吸附制氮装置8与氮气储罐9通过管路相连接；氮气压力变送器10设置在氮气储罐9的一侧，且氮气压力变送器10与氮气储罐9通过管路相连接；氮气储罐9与除菌过滤器14通过管路相连接，且氮气纯度分析仪11 设置在氮气储罐9与除菌过滤器14的连接处；不合格氮气放空阀12、合格氮气出口阀13设置在氮气纯度分析仪11与除菌过滤器14的连接处。

具体使用方法与作用：

使用该装置时，由空气压缩机1提供气源，压力大于0.8MPA，通过分离过滤器2将空气中气水分离，可以分离大量液体及大颗粒固体，然后进入冷冻式干燥机3，通过进一步降温把空气中水分进行分离，再通过主管路过滤器4去除1μ以上颗粒或液态颗粒，再到高效除油过滤器5，去除0.01μ以上颗粒或游离态颗粒，去除率达99.9％以上，通过活性炭过滤器6除掉微量油，出口油含量可达0.003PPM，然后进入空气缓冲罐7进行稳压，再进入变压吸附制氮装置8，产生氮气进入氮气储罐9，氮气经减压后进入流量计，通过合格氮气出口阀13进入14除菌过滤器，无菌洁净的氮气送往使用点，主用于乳品、食品包装使用。

该制氮机具体优点如下：

1、本套制氮机在压缩空气入口增加空气压力变送器15，将信号传输大到PLC中，PLC对数据进行比较，符合设定值制氮机将启动，否则制氮机无法运行，并报警显示故障，显示到人机界面里，并保存记录。

2、本套制氮机是针对乳品、食品包装单独开发程序，乳品听装线由多台封罐机组成，封罐机的开机数量决定最终氮气使用量，如未满负荷运行时氮气浓度比较高，造成压缩空气浪费，常规制氮机吸附塔吸附时间是固定的数值，一般时间50秒-58秒，数值越小消耗压缩空气就越多，本套设备时间是根据氮气纯度来自动调节时间，氮气浓度高时自动累加或减少吸附时间，直到达到合适的氮气浓度。本套系统可以节约部分压缩空气。

3、本套制氮机增加自动排空功能，氮气纯度分析仪11采集氮气样气分析，氮气纯度分析仪11将模拟量信号传输到PLC中，PLC将数据与设定值进行比较，氮气合格时合格氮气出口阀13开启，不合格氮气放空阀12关闭，反之合格氮气出口阀13关闭，不合格氮气放空阀12开启，并报警，氮气纯度、阀门状态保存记录在人机界面里。

4、本套制氮系统增加自动开停机功能，在PLC中设定氮气罐开停机压力，制氮机在低压时启动，高压时停止，保证氮气罐在一个压力范围内，在氮气储罐出口安装氮气压力变送器10，采集到压力信号传输到PLC中，PLC比较设定值与采集值，小于设定值制氮机开机，大于设定值制氮机停机。客户在不使用氮气时制氮机就会自动停机，这样避免制氮机长时间空转，造成资源浪费，达到节能效果。

5、本套制氮机增加除菌过滤器14，过滤精度达到0.01μ，有效过滤细菌，保证充装到乳品，食品中氮气安全性。

综上所述：该一种食品行业用节能型制氮机，通过空气压缩及净化系统由空气压缩机、分离过滤器、冷冻式干燥机、主管路过滤器、高效除油过滤器、活性炭过滤器、空气缓冲罐组成。的设置，可以分离大量液体及大颗粒固体，能够去除0.01μ以上颗粒或游离态颗粒以及微量油，过滤效果好；通过变压吸附装置由变压吸附制氮装置、空气压力变送器组成，且变压吸附制氮装置在系统内设置有两个的设置，空气压力变送器将信号传输到PLC中，PLC对数据进行比较，符合设定值制氮机将启动，否则制氮机无法运行，自动化程度高、安全系数高；通过氮气存储及调节控制系统由氮气储罐、氮气压力变送器、氮气纯度分析仪、不合格氮气放空阀、合格氮气出口阀、除菌过滤器组成的设置，氮气纯度分析仪能够采集氮气样气进行分析，纯度不合格的氮气将通过不合格氮气放空阀排出，保证了氮气的纯度，且除菌过滤器过滤精度达到0.01μ，有效过滤细菌，保证充装到乳品，食品中氮气安全性。本实用新型通过结构上的改进，自动化程度高、根据不同工况自动调节，减少氮气浪费，节能效果好，具有数据记录，故障分析并报警等功能，从而有效的解决了现有装置中存在的问题和不足。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种食品行业用节能型制氮机，包括：空气压缩及净化系统、变压吸附装置、氮气存储及调节控制系统；其特征在于：所述空气压缩及净化系统由空气压缩机(1)、分离过滤器(2)、冷冻式干燥机(3)、主管路过滤器(4)、高效除油过滤器(5)、活性炭过滤器(6)、空气缓冲罐(7)组成；所述变压吸附装置由变压吸附制氮装置(8)、空气压力变送器(15)组成，且变压吸附制氮装置(8)设置有两个；所述氮气存储及调节控制系统由氮气储罐(9)、氮气压力变送器(10)、氮气纯度分析仪(11)、不合格氮气放空阀(12)、合格氮气出口阀(13)、除菌过滤器(14)组成；所述空气压缩机(1)与分离过滤器(2)通过管路相连接；所述分离过滤器(2)与冷冻式干燥机(3)通过管路相连接；且冷冻式干燥机(3)与主管路过滤器(4)通过管路相连接；所述主管路过滤器(4)与高效除油过滤器(5)通过管路相连接，且高效除油过滤器(5)与活性炭过滤器(6)通过管路相连接；所述活性炭过滤器(6)与空气缓冲罐(7)通过管路相连接，且空气缓冲罐(7)与变压吸附制氮装置(8)通过管路相连接；所述空气压力变送器(15)设置在空气缓冲罐(7)与变压吸附制氮装置(8)的连接处；所述变压吸附制氮装置(8)与氮气储罐(9)通过管路相连接；所述氮气压力变送器(10)设置在氮气储罐(9)的一侧，且氮气压力变送器(10)与氮气储罐(9)通过管路相连接；所述氮气储罐(9)与除菌过滤器(14)通过管路相连接，且氮气纯度分析仪(11)设置在氮气储罐(9)与除菌过滤器(14)的连接处；所述不合格氮气放空阀(12)、合格氮气出口阀(13)设置在氮气纯度分析仪(11)与除菌过滤器(14)的连接处。